王露潔 張培伊
音樂治療經(jīng)過近80年的發(fā)展, 已經(jīng)成了一門獨(dú)立和成熟的學(xué)科,在健康領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,例如:神經(jīng)康復(fù)、鎮(zhèn)痛、心理創(chuàng)傷治療等。有關(guān)音樂對(duì)人類心理、情緒影響的研究逐年增加,音樂心理學(xué)、音樂治療等領(lǐng)域的眾多學(xué)者有了大量的研究成果。在這個(gè)世界上,很少有人與生俱來就缺乏欣賞音樂的神經(jīng)結(jié)構(gòu),但音樂直接作用于大腦神經(jīng)機(jī)制的相關(guān)研究相對(duì)較少。近年來,隨著腦科學(xué)研究的發(fā)展,音樂對(duì)人類大腦的直接影響在國(guó)際上得到了極大的關(guān)注,諸如腦電圖(EEG)、事件相關(guān)電位(ERP)、功能性磁共振成像 (fMRI)、腦磁圖(MEG)等腦機(jī)制研究技術(shù)的不斷發(fā)展,使得觀察人類大腦具體部位對(duì)音樂刺激的反應(yīng)成為了可能,2017年,美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(NIH)將音樂治療納入腦計(jì)劃的研究項(xiàng)目中。
杏仁核是大腦中處理動(dòng)機(jī)、情緒等的重要區(qū)域,有關(guān)視覺刺激如何影響杏仁核的研究較多,而聽覺刺激如何影響杏仁核的研究較少。由于其情緒調(diào)控功能,杏仁核在音樂的心理效應(yīng)和音樂的生理效應(yīng)之間起到了“橋梁”一般的作用。因此,研究聽覺刺激能否和如何對(duì)杏仁核產(chǎn)生影響,以及產(chǎn)生了何種影響,對(duì)音樂治療的臨床應(yīng)用以及學(xué)科發(fā)展有著重要作用。
(一)杏仁核對(duì)刺激處理的路徑
杏仁核位于顳葉中部,由至少13個(gè)具有復(fù)雜內(nèi)外部聯(lián)系的子核組成的杏仁型結(jié)構(gòu),屬于邊緣系統(tǒng)。杏仁核大致分為兩部分:基底外側(cè)核群和皮質(zhì)內(nèi)側(cè)群。其功能與動(dòng)機(jī)和情緒有關(guān),杏仁核也是大腦獲得和表達(dá)條件性恐懼的關(guān)鍵部位[1]。有學(xué)者將情緒加工機(jī)制分為兩條通路,分別是長(zhǎng)通路和短通路。長(zhǎng)通路中,刺激產(chǎn)生并進(jìn)入丘腦,再由丘腦傳至扣帶回,其后再從扣帶回輸送至大腦各區(qū)域相應(yīng)皮質(zhì)。而在短通路中,刺激產(chǎn)生并進(jìn)入丘腦后直接傳至杏仁核。
長(zhǎng)通路由于刺激在扣帶回和大腦皮質(zhì)中被精細(xì)加工了,因此相應(yīng)情緒反應(yīng)時(shí)間會(huì)更長(zhǎng),同時(shí),產(chǎn)生的情緒和刺激匹配程度也會(huì)更高。而短通路則因?yàn)榇碳な菑那鹉X傳至杏仁核,杏仁核將直接對(duì)刺激作出處理從而激發(fā)情緒的產(chǎn)生,所需的情緒反應(yīng)時(shí)間便更短。有學(xué)者認(rèn)為:情緒加工的短通路能夠保證個(gè)體對(duì)新異刺激作出迅速反應(yīng),這對(duì)包括人在內(nèi)的所有生物的捕食、躲避和防御敵害起著十分重要的作用[2]。
也有研究表明:在對(duì)生存和生殖有影響的環(huán)境中,杏仁核會(huì)將刺激傳遞至下丘腦,下丘腦釋放激素,這些激素可激活自主神經(jīng)系統(tǒng)并引起生理變化(例如心率,呼吸和血壓升高),而這些生理變化有助于情緒體驗(yàn),并且能使生物體對(duì)環(huán)境中重要事件作出有效反應(yīng)。
(二)杏仁核對(duì)恐懼和憤怒的情緒體驗(yàn)產(chǎn)生影響
杏仁核的工作引起的生理變化會(huì)讓人產(chǎn)生情緒體驗(yàn),那么會(huì)讓人產(chǎn)生何種情緒體驗(yàn)?通過大量學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn),杏仁核是恐懼反應(yīng)的中樞,也是抑制憤怒的“情緒漏斗”[3]。
兩名美國(guó)神經(jīng)科學(xué)家偶然發(fā)現(xiàn)了獼猴的恐懼缺失可能與顳葉切除有關(guān),Weiskrantz L.在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)切除杏仁核便會(huì)導(dǎo)致獼猴的恐懼缺失。2011年, Feinstein J S.等人通過對(duì)一名杏仁核萎縮的患者進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)人類的杏仁核同樣能對(duì)恐懼反應(yīng)起到調(diào)控作用。Phillips ML等人的研究也表明了,在恐懼情緒的表達(dá)中,無論是面部表情還是聲音表達(dá),杏仁核都參與其中。
Bard和Mountcastle通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了貓的杏仁核會(huì)對(duì)負(fù)責(zé)憤怒反應(yīng)的下丘腦起到抑制作用。因此,有學(xué)者推論,人類的大腦額葉也通過杏仁核來對(duì)下丘腦的憤怒反應(yīng)起到抑制作用。
由此可見,杏仁核雖然不是人腦中唯一功能和情緒相關(guān)的區(qū)域,但從其對(duì)人類情緒的社會(huì)功能的影響來看,它是人類情緒加工中不可或缺的重要部分。杏仁核異常也是諸多疾病引發(fā)的重要因素之一,如阿爾茨海默癥、自閉癥、焦慮癥和創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙等疾病都被認(rèn)為病發(fā)因素與杏仁核異常有關(guān),而這些疾病的患者也是音樂治療師的主要工作對(duì)象。
對(duì)于杏仁核的聽覺刺激是多種多樣的,基本上所有目前已有的關(guān)于“聽覺刺激如何影響杏仁核”的研究可大致分為“非音樂的聲音刺激”和“音樂刺激”兩類。
在“音樂刺激”的研究中,有的研究者在實(shí)驗(yàn)中僅僅將“刺激是否為音樂”作為變量,但也有研究者粗略地將“音樂是否具有愉悅性”或“該音樂是否為被試所喜愛的音樂”作為變量。而“非音樂的聲音刺激”研究中,大部分研究者將刺激以情緒的維度區(qū)分作為了變量,如“是否為憤怒的聲音”“是否為令人恐懼的聲音”“是否為令人厭惡的聲音”和“是否為有感情的聲音”等。
(一)杏仁核對(duì)非音樂的聲音刺激的反應(yīng)
在生活中,一些非音樂的、讓人感到厭惡的聲音會(huì)讓人產(chǎn)生恐懼,杏仁核被認(rèn)為是恐懼反應(yīng)的中樞。那么,這樣的聲音刺激是否通過了杏仁核來使人產(chǎn)生恐懼反應(yīng)呢?一些實(shí)驗(yàn)中的人腦fMRI(功能性磁共振成像)顯示了杏仁核對(duì)令人厭惡的聲音是有反應(yīng)的。
1999年,Morris JS等人通過測(cè)量健康的人在聽恐懼、悲傷、快樂和中立的非語言聲音時(shí)的神經(jīng)活動(dòng),來探測(cè)情緒的聲音表達(dá)如何在大腦中進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:與恐懼相關(guān)的聲音刺激在大腦中處理時(shí),會(huì)涉及杏仁核與其他皮層和腦干區(qū)域之間一些特定的相互作用,這些其他的皮層和腦干區(qū)域也和恐懼處理相關(guān)。Zald DH等人觀察了四名被試者在聽長(zhǎng)達(dá)90秒的指甲刮過黑板的聲音時(shí)的反應(yīng),發(fā)現(xiàn)被試者都報(bào)告:“只在最初幾秒內(nèi)感覺到不適”,隨后便快速地適應(yīng)了這個(gè)“讓人感到厭惡的聲音”,而這證明了在此期間杏仁核的活躍程度并未增長(zhǎng)。但Zald等人結(jié)合了當(dāng)時(shí)現(xiàn)有的研究后得出的結(jié)論還是認(rèn)為,刺激讓人感到厭惡的程度,或者被試者對(duì)刺激是否習(xí)慣這樣一些因素,都會(huì)加強(qiáng)或減少杏仁核對(duì)刺激的反應(yīng)。
上文還提到,杏仁核不僅是恐懼反應(yīng)的中樞,更是抑制憤怒的“情緒漏斗”。從情緒維度上看,也有屬于憤怒的聲音。Frühholz S等人對(duì)于健康人類的研究發(fā)現(xiàn),杏仁核對(duì)不同情緒聲音敏感,但對(duì)憤怒的聲音更具敏感性。
除了從情緒的維度區(qū)分不同的聲音之外,Mirz等人的研究還使用了不同頻率的聲音作為刺激物。最后他們的研究結(jié)果表明:杏仁核的活躍程度在高頻聲音刺激下會(huì)增長(zhǎng)。由此看來,杏仁核似乎更容易受到恐怖和憤怒的非音樂的聲音刺激的影響。
(二)杏仁核對(duì)音樂刺激的反應(yīng)
研究者對(duì)音樂如何直接影響人的大腦有很大興趣,而音樂刺激和非音樂的聲音刺激各有差異。從二者共性來看它們都屬于聽覺刺激,但無論是在生活中還是在學(xué)術(shù)研究中,兩者通常不會(huì)被認(rèn)為是完全一致的。就物理特征而言,音樂比非音樂的聲音具有更規(guī)律、更有周期性的波形振動(dòng)和振幅。從生理作用來看,大量研究都證明了音樂可以引起許多不同的生理反應(yīng)(如減低血壓、減緩呼吸、升高皮膚溫度和改變腎上腺素含量等等)[4]。既然音樂可以引起諸如此類的生理反應(yīng),那么音樂是否能直接影響到人類大腦中的杏仁核呢?
近二十年來,大部分實(shí)驗(yàn)都證明了音樂是能夠直接影響到人的杏仁核的。從現(xiàn)有的相關(guān)研究看來,音樂刺激對(duì)杏仁核起到最大的影響是激活杏仁核。1999年Blood AJ等人認(rèn)為在聽不愉快的音樂時(shí),被試的杏仁核并未被激活。但七年后Koelsch, S.等人的研究卻發(fā)現(xiàn),在播放不愉快的音樂時(shí),杏仁核、海馬、海馬旁回旋肌和顳極都會(huì)被激活。我國(guó)的張權(quán)、張?jiān)仆さ热薣5]通過fMRI發(fā)現(xiàn),比起輕音樂,恐怖音樂更能使杏仁核被激活,而比起左側(cè)杏仁核,右側(cè)杏仁核更容易在恐怖音樂下被激活。Louise Goupil和Jean-Julien Aucouturier通過對(duì)比被試者在聽到英國(guó)歌手Adele(阿黛爾)的流行歌曲和搖滾時(shí)大腦的不同反應(yīng),發(fā)現(xiàn)搖滾樂會(huì)迅速激活杏仁核。2010年Daniela Perani等人觀察了新生兒在聽一段音樂和升調(diào)后的該音樂時(shí)大腦的不同反應(yīng)。fMRI的圖像顯示,比起無音樂刺激,無論是原調(diào)音樂還是升調(diào)音樂都會(huì)對(duì)左杏仁核-海馬復(fù)合體以及腹側(cè)紋狀體起到激活作用。值得一提的是,在Kleber B等人的一項(xiàng)研究中,被試者在想象中歌唱同樣對(duì)杏仁核等區(qū)域有激活作用。這也許提出了一種新的思考,即人內(nèi)部的音樂表達(dá)(與內(nèi)部語言相似)也能激活杏仁核,這也解釋了音樂治療中音樂引導(dǎo)想象技術(shù)應(yīng)用于心理創(chuàng)傷干預(yù)的良好效果。
除此之外,音樂還對(duì)杏仁核的血流動(dòng)力及血流量起到影響。Blood 和Zatorre通過PET(正電成像技術(shù))研究在聽自己喜愛的音樂時(shí),其強(qiáng)烈愉悅的情緒產(chǎn)生的神經(jīng)機(jī)制。聆聽他們喜愛的音樂引起了“脊椎發(fā)抖”或“發(fā)冷”(類似于起雞皮疙瘩)的高度愉悅的體驗(yàn)。被試者主觀地報(bào)告“發(fā)冷”時(shí),Blood觀察到了他們心率、肌電圖和呼吸的變化。隨著“發(fā)冷”強(qiáng)度的增加,即被試者愉悅程度的增加,Blood還觀察到與動(dòng)機(jī)、情緒和喚醒有關(guān)的大腦區(qū)域中血流量的變化,而這些大腦區(qū)域就包括了腹側(cè)紋狀體、中腦、杏仁核、眶額皮質(zhì)和腹側(cè)額前皮質(zhì)。Daniela Perani還發(fā)現(xiàn),新生兒在聽升調(diào)后的音樂時(shí),跟原調(diào)相比,左下額額回和左杏仁核-海馬復(fù)合體中的血液會(huì)有更強(qiáng)烈的動(dòng)力反應(yīng)。
綜上所述,音樂刺激不僅會(huì)對(duì)杏仁核起到激活作用,還會(huì)對(duì)杏仁核的血流動(dòng)力及血流量起到影響。
諸多研究顯示,杏仁核確實(shí)受到聽覺刺激的影響,它對(duì)人腦的聲音處理和人的情緒體驗(yàn)也會(huì)產(chǎn)生影響。
(一)杏仁核對(duì)有情緒的聲音進(jìn)行處理
相當(dāng)多學(xué)者注意到了杏仁核在情緒加工中的作用,但較少關(guān)注杏仁核在聲音的處理中也起到重要作用,其中尤其突出的是杏仁核對(duì)聲音所傳達(dá)的情緒的處理。這與杏仁核自身的情緒處理功能也有很大關(guān)系。
Sukhbinder Kumar等人根據(jù)被試大腦對(duì)不愉快聲音的反應(yīng)進(jìn)行分析,總結(jié)出了大腦處理不愉快聲音的整體模型。即:刺激首先在聽覺皮層中被處理到較高的水平,(這預(yù)示著杏仁核中的效價(jià)分配),而反過來杏仁核又根據(jù)聲音的效價(jià)一致性調(diào)節(jié)聽覺皮層。2014年P(guān)atricia等人的文章顯示:杏仁核可能專門參與了聲音和音樂的情感價(jià)值的粗略解碼。他們觀察了志愿者在聽到憤怒和恐懼之間連續(xù)不斷的、非語言的、有情緒的聲音時(shí)大腦神經(jīng)影像的變化。他們推測(cè)某些聲音刺激可能因?yàn)榻?jīng)過了通往杏仁核的皮層下路徑,從而獲得了快速的情感評(píng)估。Sascha Frühholz等人更加細(xì)化與深入地做了相關(guān)研究,他們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明:似乎只有左側(cè)杏仁核對(duì)聽覺皮層中的情感聲音的處理具有深遠(yuǎn)的影響。
無論如何,上述研究都為“杏仁核會(huì)對(duì)有情緒的聲音進(jìn)行處理”提供了證據(jù)。并且根據(jù)目前研究可以看到,杏仁核在聽覺加工中的作用主要是處理聲音中傳達(dá)的情緒。
(二)杏仁核使人從音樂中獲得情緒體驗(yàn)
音樂刺激會(huì)對(duì)杏仁核產(chǎn)生影響,而杏仁核又使個(gè)體從音樂中獲得情緒體驗(yàn)。
2005年,Peretz I[6]等人研究了內(nèi)側(cè)顳葉(包括杏仁核)切除的患者,對(duì)不同情緒音樂的識(shí)別能力產(chǎn)生的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),無論是左側(cè)顳葉還是右側(cè)顳葉被切除,患者對(duì)恐怖音樂的識(shí)別能力都會(huì)受到損害。這一結(jié)論不僅再一次證明了杏仁核在恐懼反應(yīng)中起到重要作用,同時(shí),這些患者識(shí)別恐怖音樂有缺陷,也意味著顳葉(包括杏仁核)切除會(huì)損害人對(duì)音樂所傳達(dá)的恐懼情緒的識(shí)別。由此可以推論,杏仁核能使人從音樂中獲得恐懼情緒的體驗(yàn)。胡俊[7]認(rèn)為:杏仁核與聽覺皮層之間的連接對(duì)人從音樂中獲得愉快或不愉快的情緒體驗(yàn)都有作用。
Valorie N. Salimpoor等人的一項(xiàng)研究顯示,在聽喜歡的音樂并為其付費(fèi)時(shí),被試者的伏隔核與包括杏仁核在內(nèi)的一些腦部區(qū)域(腹側(cè)前額葉皮層,眶額葉皮層,杏仁核,海馬,前扣帶回皮層等)的連接明顯增強(qiáng)。Valorie N. Salimpoor參與的另一項(xiàng)研究結(jié)果與Blood 和Zatorre的研究相似,他們發(fā)現(xiàn)伏隔核中的血液動(dòng)力與被試者的愉悅感相關(guān)。在被試者報(bào)告“發(fā)冷”時(shí),血液動(dòng)力會(huì)最大程度地表現(xiàn)出來,這也代表了被試者情緒到達(dá)了一定的峰值。伏隔核與涉及處理、檢測(cè)和表達(dá)情緒的大腦皮層下邊緣區(qū)緊密相連,而該邊緣區(qū)包括了杏仁核。由此可見,加強(qiáng)杏仁核與伏隔核的連接,也很有可能是音樂通過杏仁核參與情緒加工的方式。
總的來說,杏仁核對(duì)人從音樂中獲得情緒體驗(yàn)有著重要作用,尤其是恐懼的情緒。而音樂之所以能通過杏仁核參與大腦的情緒加工,這與杏仁核和伏隔核的連接有著密切的關(guān)系。
綜上所述,除了視覺刺激以外,聽覺刺激也能對(duì)杏仁核產(chǎn)生影響。其中,音樂刺激通過激活杏仁核與調(diào)節(jié)杏仁核中的血液流動(dòng)參與了人的情緒加工,表達(dá)憤怒和恐懼的非音樂聲音刺激也能使杏仁核產(chǎn)生反應(yīng),但具體是何種反應(yīng)還有待繼續(xù)研究。從另一方面來說,杏仁核也能使人在音樂中獲得情緒體驗(yàn)——主要是恐懼的情緒體驗(yàn),這其中涉及的神經(jīng)機(jī)制很大可能與杏仁核和伏隔核的連接有關(guān)。
在音樂治療中,音樂對(duì)于情緒的巨大影響是音樂作用于人生理心理的重要機(jī)制,而杏仁核受到音樂的影響,在其中起到重要的調(diào)控作用。因此,研究杏仁核在如何起作用,能幫助音樂治療師更好地進(jìn)行臨床工作。本文所探討的內(nèi)容一方面為音樂治療的神經(jīng)機(jī)制研究提供可能,即音樂治療對(duì)患者起到治療作用的重要途徑與杏仁核有關(guān)。另一方面,對(duì)杏仁核異常相關(guān)疾病的治療,若使用音樂治療,可能起到與其他物理治療同等或輔助性的作用,為患者的康復(fù)帶來新的機(jī)遇。
[1]萬峻萊,石玉秀:《杏仁核對(duì)情緒刺激加工的研究進(jìn)展》,《中國(guó)健康心理學(xué)雜志》2015年第8期。
[2]賈云楚:《新皮質(zhì)與杏仁核:理性與感性的和平與戰(zhàn)爭(zhēng)》,《當(dāng)代化工研究》2018年第10期。
[3]黃希庭,鄭涌:《心理學(xué)導(dǎo)論》,人民教育出版社,2015年1月第三版,第468頁。
[4]高天:《音樂治療學(xué)基礎(chǔ)理論》,世界圖書出版公司2007年版,第68頁。
[5]張權(quán)、張?jiān)仆?、李威、張敬:《情感反?yīng)中杏仁核激活的磁共振功能成像》,《中國(guó)臨床醫(yī)學(xué)影像雜志》2008年第4期。
[6]Gosselin N , Peretz I, Noulhiane M. ,郭俊:《單側(cè)顳葉切除后對(duì)恐怖音樂的識(shí)別缺陷》,《世界核心醫(yī)學(xué)期刊文摘(神經(jīng)病學(xué)分冊(cè))》2005年第8期。
[7]胡?。骸兑魳穼徝赖哪X神經(jīng)機(jī)制研究》,《上海文化》2019年第4期。